初中虚拟实验软件在物理教学中的应用

                    吉林省通化市第十八中学      丁凤琴

针对农村实验教学中所需的实验设备陈旧老化，实验器材缺乏，东北师大研制开发了《理化生虚拟实验软件》。为了推广这套软件的应用，我们学校成立了《理化生实验软件应用模式研究》课题研究小组。我作为课题小组的组长，在和大家进行课题实验过程中，逐渐体会到了虚拟实验软件在教学过程中的优势和益处。

一名物理老师我就谈谈《虚拟实验软件》在物理教学中的作用。物理是以实验为基础的，许多物理规律、原理、性质都是通过实验总结出来的。实验是否成功，直接影响课堂教学效果，但有些实验由于种种原因无法完成，如物理学所研究的物体小到微观粒子，如原子、电子、光子等，大到宏观世界的自然规律，用普通的办法无法向学生演示，虽然可以用挂图等来描述，原理解释上总欠细腻清楚，但不能反映其动态的变化规律。尤其在一般实验条件下难以实现的实验内容，虽能说清 “其然”，却难以描述其 “其所以然”，常会造成一种教师无法准确表达、学生在模模糊糊的状态中学习的不良现象。采用虚拟实验技术,可以大大提高物理实验的课堂演示效果比如探究分子热运动时,通常无法用肉眼来观察这些微观运动, 虚拟实验将微观的、不可见的、抽象的、难以解释清楚的实验，展示在学生面前，逐层分析，深入讨论、讲解，使之形象化、直观化。

物理学是研究物质运动和变化的科学，在某些方面，用传统手段教学不易表现物理学中 “动”和 “变”的特点。在物理教学中有很多难理解、很抽象的概念，如力学中的功和能的概念，电磁学中的电场、磁场概念，单凭教师语言是不易讲清楚的，这样就影响了教学效果。采用虚拟实验技术,可以避免烦琐, 也能使学生真实地感受这个实验,极大地提高了课堂效率                                                                                  有时演示实验因实验环境、器材本身的局限性，无法直接让全班学生都观察清楚实验的操作过程及实验现象，甚至有些实验根本无法实现。学生由于没有获得关于这些现象和过程的感性认识，因而对实验原理、现象、结论理解较为困难；有时则因为演示实验本身存在不足，学生难以产生丰富的联想，难以完成从实验现象到物理规律的抽象。如果能适时恰当地运用虚拟实验软件，则可以克服上述方面的不足。充分发挥教师在课堂教学中的主导作用和学生的主体作用，从而使教师教得轻松，学生学得愉快。                                             

在物理实验教学，尤其在物理演示实验教学中，充分运用虚拟实验软件—这种比较先进的教学手段，可以弥补实验器材本身的不足及实验条件的限制，激发学生学习的兴趣，提高学生的求知欲望，促进学生对知识的理解和记忆，拓宽思维，有效地培养学生的各种能力。                                            

采用虚拟实验技术,能极大地提高学生的实验能力和创新能力利用网络虚拟实验室,可以随时随地反复进行实验操作,增强了动手能力。                                          

当然，虚拟实验软件并不能完全代替演示实验，为了维护实验的真实性，训练学生的实验观察能力、技能和技巧，为了掌握实验器材性能和保养，只是对一些效果差、直观性差以及现实中无法实现的实验进行的实验，利用计算机采用虚拟实验软件进行试验。

总之，虚拟实验软件虽然有那么多的优点和使用价值，但在教学过程中，要根据实际情况有选择使用，它只能弥补教学实验的不足，不能代替所有的实验。